Farbe des Apfels

7/25/2019 Farbe des Apfels

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Farbe des Apfels

Farbe ist eine Sache der Empfindung, der subjektiven Wahrnehmung. Selbst beim

Betrachten ein und desselben Gegenstandes werden verschiedene Persnen

unterschiedliche Be!"ge vrnehmen und die genau gleiche Farbe mit v#llig anderen

Wrten beschreiben. $iese %ielfalt an sprachlichen &usdrucksm#glichkeiten macht d

%erst'ndigung "ber eine bestimmte Farbnuance s schwierig und s ungenau. (#nnwir einem anderen )enschen erkl'ren, der &pfel sei *feuerrt* und dann vn ihm

erwarten, dass er diese Farbe genau reprdu!iert+ Eine Farbe mit sprachlichen )itt

aus!udr"cken ist einfach !u kmpli!iert und schwierig. G'be es hingegen standardis

)ethden !ur Be!eichnung vn Farben, w're die %erst'ndigung "ber Farben bedeu

einfacher und genauer. Eine slche eakte Farbkmmunikatin w"rde die Prbleme

der *Farbe* beseitigen.

Wrte, die !ur Beschreibung vn Farben verwendet werden, 'ndern im -aufe der e

eakte Bedeutung. Einige Beispiele f"r /tt#ne0 innberrt, (arminrt, /senrt,

Erdbeerrt, Scharlachrt. $ies sind allgemein gebr'uchliche 1amen f"r Farben.

Pr'!isieren l'sst sich die Eigenart einer Farbe durch 2in!uf"gen vn Eigenschaftsw

wie *hell*, *stumpf* der *tief*. $ie Be!eichnung *hellrt* f"r den &pfel ist eine

allgemeing"ltige und gleich!eitig einrdnende &ngabe. 3rt! der vielf'ltigen sprachli

&usdrucksm#glichkeiten werden !wei )enschen weiterhin Farbnamen wie *innbe

der *hellrt* auf andere Weise deuten. $as hei4t als, dass eine auf sprachliche )i

beschr'nkte Beschreibung vn Farbe niemals wirklich pr'!ise sein kann. Wie kann

Farbe in allen Eigenschaften dann unmissverst'ndlich beschreiben+


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Ein &pfel, der s verlckend beim 5bsth'ndler in der Snne leuchtet, sieht !u 2aus

unter der -euchtstffr#hre nicht mehr s k#stlich aus. 6hnliche Erfahrungen hat bes

jeder schn einmal gemacht.

Bei unterschiedlicher Beleuchtung, beispielsweise durch Snnenlicht, -euchtstffr#

der Gl"hlampenlicht, sieht der gleiche &pfel jedesmal anders aus.

Befindet sich der &pfel vr einem hellen 2intergrund, wirkt seine Farbe dumpfer als

einem dunklen 2intergrund.

$ies wird als (ntrasteffekt be!eichnet, der sich auf die Farbbeurteilung sehr ung"

auswirkt.

Beim Betrachten eines &uts wirkt die Farbe verschieden hell der intensiv, je nach

aus welchem Winkel wir es ansehen. $er Farbeindruck ist als richtungsabh'ngig,

besnders bei )etallic7-ackierungen auff'llt. Swhl der Betrachtungswinkel als au

die Beleuchtungsrichtung m"ssen daher bei eakten Farbbestimmungen knstant

gehalten werden.

Bei jedem )enschen ist die spektrale Empfindlichkeit des &uges etwas andersausgepr'gt. Selbst bei -euten mit *nrmaler* Farbseht"chtigkeit kann es leichte

%erschiebungen in den /t7 der Blaubereich geben. udem finden mit !unehmen

&lter schleichende %er'nderungen im &uge statt.

Schn deshalb kmmen verschiedene Betrachter bei der Farbbeurteilung !u

verschiedenen Ergebnissen.

2at man eine 3apete anhand eines kleinfl'chigen )usters ausgesucht, kann es

passieren, dass nach dem 3ape!ieren die Farbe der 3apete einen kr'ftigeren Eindr

macht. Farben, die eine gr4e Fl'che bedecken, wirken in der /egel leuchtender u

intensiver als auf kleiner Fl'che. $ies wird als Fl'cheneffekt be!eichnet. Werden F

f"r gr4fl'chige 5bjekte mit 2ilfe vn kleinfl'chigen )usterst"cken ausgew'hlt, k#

als leicht Fehler auftreten.


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wei rte B'lle. &uf den ersten Blick sehen sie gleichfarbig aus, aber bei n'herem

2insehen bemerkt man 8nterschiede. $ie Farbe beider B'lle ist rt, dch der bere

wirkt etwas heller und der untere etwas dunkler. Gleich!eitig erscheint das /t des

Balls intensiver und kr'ftiger. 5bwhl f"r beide B'lle die Be!eichnung /t !utrifft,

unterscheiden sie sich. $aher klassifi!iert man Farben nach flgenden )erkmalen0

Farbtn, 2elligkeit und S'ttigung.

6pfel sind rt, itrnen sind gelb, der 2immel ist blau 7 s benut!en wir Farbnamen i

t'glichen -eben. Was wir mit /t, Gelb, Blau usw. be!eichnen, sind die Farbt#ne.

Weiterhin ergeben sich neue Farbt#ne, wenn man v#llig verschiedene Farben misch

rter und gelber )alfarbe entsteht !um Beispiel range 9auch gelbrt genannt:, aus

und gr"n entsteht gelbgr"n, aus blau und gr"n wird blaugr"n, usw. /eiht man alle di

Farbt#ne aneinander, vereinen sie sich !u dem in &bb. ; ge!eigten Farbkreis.

Farben k#nnen vergleichsweise hell der dunkel sein. 1ehmen wir !um Beispiel daseiner itrne und das einer Grapefruit. weifells ist das Gelb der itrne viel heller.

verh'lt es sich dann mit dem itrnengelb und dem /t einer (irsche+ Wiederum ist

Gelb der itrne heller. $iese 2elligkeit kann man unabh'ngig vm Farbtn bestimm

und messen. Sehen wir uns nun &bb. < genauer an, die einen =uerschnitt durch &b

!wischen Gr"n 9Punkt &: und Purpurrt 9Punkt B: darstellt. >n &bb. < steigt die 2ellig

nach ben hin an und nimmt nach unten ab.

(mmen wir auf das Beispiel Gelb !ur"ck. Wie verh'lt sich das Gelb der itrne !u

Gelb einer Birne+ )an k#nnte jet!t wieder sagen, die itrne sei heller, was aber nic


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den (ern trifft. %ielmehr ist das itrnengelb leuchtender der kr'ftiger als das Birne

$er 8nterschied liegt in der Farbkraft der besser der Farbs'ttigung. $iese Eigensc

v#llig unabh'ngig vn dem Farbtn und der 2elligkeit. >n &bb. < erkennt man, dass s

die S'ttigung vn Gr"n b!w. Purpurrt in waagerechter /ichtung 'ndert. ur )itte hi

die Farbkraft sehr schwach, !um /and hin werden die Farben immer intensiver. Pas

!ur &bb. < sind in &bb. ? Eigenschaftsw#rter aufgef"hrt, mit denen die 2elligkeit und

S'ttigung vn Farben umschrieben werden kann.

Farbtn, 2elligkeit und S'ttigung. )it diesen drei Basiseigenschaften l'4t sich *Farb

dreidimensinal darstellen 9&bb. @:. $ie Farbt#ne liegen auf dem &u4enmantel, die

2elligkeit ver'ndert sich auf der senkrechten &chse, und die S'ttigung ist au4en am

h#chsten und verringert sich !ur )ittelachse hin. %ersieht man diese $arstellung mit

s'mtlichen eistierenden Farben, entsteht ein Farbk#rper wie in &bb. A. Weil der

hri!ntal verlaufende S'ttigungsgrad mit den jeweiligen Farbt#nen und 2elligkeiten

variiert, ergibt sich ein recht unregelm'4iges Gebilde. $ennch werden im Farbk#rp

Be!iehungen !wischen Farbtn, 2elligkeit und S'ttigung sehr gut veranschaulicht.


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Beim )essen der &pfelfarbe erhalten wir die flgenden Ergebnisse0

>n der %ergangenheit wurden verschiedenste )ethden vrgeschlagen, um Farben

*bema4en* und damit die %erst'ndigung "ber Farbe leichter und genauer !u mache

war es, Farben in ahlenwerten ausdr"cken !u k#nnen, wie bei -'nge der Gewicht

"blich. Ein Schritt in diese /ichtung erflgte !.B. mit der )ethde des amerikanische

("nstlers &. 2. )unsell. Er stellte ;CA ein SDstem vr f"r den visuellen %ergleich

!wischen der !u bestimmenden Farbe und einer gr4en ahl vn auf Papier gedruc

)usterfarben, die entsprechend ihres Farbtns, ihrer 2elligkeit und S'ttigung b!w.

Buntheit 9)unsell7Be!eichnungen0 2ue, %alue und hrma: angerdnet waren. Sp'

wurden die )unsell7Farbtafelfelder mit Buchstaben und ahlen gekenn!eichnet. 1c

heute ist im )unsell7SDstem jeder Farbe eine Buchtaben7ahlen7(mbinatin nach

Schema 2 % !ugerdnet. &ndere )ethden wurden vn der >nternatinalen

Beleuchtungskmmissin 9>E mmissin >nternatinale de lHEclairage: entwickelt

beiden bekanntesten sind das ID7FarbsDstem 9;?;:, das auf den 1rmfarbwerten

basiert, und der -KaKbK7Farbraum 9;LM:, der eine bessere Nbereinstimmung !wische

gemetrischem und empfundenem Farbabstand bietet. Genrmte Farbma4sDsteme

diese sind die )ittel der mdernen Farbkmmunikatin.

K Farbma4sDsteme0 erlauben die (enn!eichnung der Farbe eines 5bjektes der ein

-ichtOuelle mit 2ilfe vn ahlenwerten.


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$as -KaKbK7FarbsDstem 9auch >E-&B7SDstem

genannt: ist heute das gebr'uchlichste SDstem

f"r die Farbmessung und hat in fast allen

&nwendungsbereichen eine gr4e %erbreitung

gefunden. Es wurde ;LM als einer der

gleichabst'ndigen Farbr'ume vn der >E

definiert, um dem 2auptprblem des

urspr"nglichen ID7SDstems !u begegnen0

Gleiche gemetrische $ifferen!strecken im ,D7

Farbdreieck f"hren nicht !u empfindungsgem'4

gleichen Farbunterschieden. $er Farbraum des

-KaKbK7SDstems ist durch die 2elligkeit -Kund die

Farbkrdinaten aKund bKgekenn!eichnet. &bb. M

!eigt die !ugeh#rige Farbtafel, in der die aK

bK

7Werte gleich!eitig den Farbtn und die Buntheit

einer Farbe 9vergleichbar mit der Eigenschaft der

Farbs'ttigung: angeben. $ie %r!eichen lassen

die Farbrichtung erkennen0 aKdeutet auf einen

/tanteil hin, 7aK!eigt in /ichtung Gr"n.

$ementsprechend steht bKf"r Gelb, und 7bKf"r

Blau. >m (rdinatenursprung

9&chsenschnittpunkt: befindet sich ein neutrales

Grau hne jede Buntheit. )it wachsenden aKbK7

Werten, je weiter als der Farbrt vn der )itte

entfernt liegt, wird die Buntheit gr#4er. >n &bb. Q

sehen wir den vllst'ndigen Farbk#rper des

-KaKbK7SDstems, wraus sich &bb. M als

hri!ntaler Schnitt bei einem knstanten

2elligkeitswert -Kergibt.

)essen wir !ur %eranschaulichung die Farbe unseres &pfels im - KaKbK7

SDstem. $urch Eintragen der )essergebnisse aKR@L,M? und bKR;@,;< in

&bb. Q ergibt sich der Punkt 9&:f"r Farbtn und Buntheit des &pfels. )acht

man nun einen vertikalen Schnitt durch den Farbk#rper 9&bb. Q: entlang

einer gedachten -inie !wischen der )itte und Farbrt 9&:, ergeben sich die

&bh'ngigkeiten f"r 2elligkeit und Buntheit 9&bb. L:.


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$em -KKh7SDstem liegt das gleiche $iagramm wie dem -KaKbK7SDstem !ugrunde, es

werden jedch Plarkrdinaten anstelle vn rechtwinkligen (rdinaten benut!t. $er

2elligkeitswert -Kist bei beiden SDstemen identisch, das Ksteht f"r die Buntheit und h

f"r den Bunttnwinkel. $er Wert f"r die Buntheit Kbetr'gt C im unbunten

(rdinatenursprung und w'chst mit dem &bstand !ur )itte 9/adius:. $erBunttnwinkel h wird vn der aK&chse ausgehend in Grad angegeben. Bei aK9/t:

betr'gt der Winkel C, bei bK9Gelb: C, bei 7aK9Gr"n: ;QC und bei 7bK9Blau:


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Geringe Farbabweichungen haben schn immer Prbleme bereitet. )it einem Farbmes

jedch lassen sich auch kleinste Farbdifferen!en in ahlen ausdr"cken und anschaulich

machen. Benut!en wir einmal die FarbsDsteme -KaKbKund -KKh, um die Farbunterschied

!wischen !wei 6pfeln fest!ustellen. 1immt man die Farbe vn &pfel 9-KR@?,?;, aKR@L

bKR;@,;


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>m -KaKbK7Farbraum k#nnen Farbunterschiede mit 2ilfe eines ein!igen numerischen Wert

9VEKab: angegeben werden, der aber nur den Betrag der Farbdifferen! angibt und nicht

/ichtung. VEKab errechnet sich flgenderma4en0

VEKabR9V-K:7;;gesehen haben, bringt e

Farbmessger't den kleinsten 8nterschied an den 3ag. )it Farbmessger'ten lassen sich selbst dann Farbdifferen!en feststellen und

eakt numerisch ausdr"cken, wenn das &uge l'ngst "berfrdert ist. Besnders jedch k#nnen kleine, aber dennch sichtbare

8nterschiede !um Prblem werden, wenn !um Beispiel ein Prdukt mit geringer Farbabweichung unbemerkt ausgeliefert wurde un

(unde dies reklamiert. 2ierdurch wird nicht nur !us't!licher &ufwand f"r /"cknahme und Ersat!lieferung bei der %erkaufsstelle und

2ersteller verursacht, auch das &nsehen der Firma kann darunter leiden. $eshalb spielt die Farbkntrlle eine gr4e /lle bei der

=ualit'tssicherung.
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VEKabRC,LL

V-KR7C,?E71rmlichtart der $MAermittelt werden.

$ie )essdaten werden sfrt autmatisch gespeichert und lassen

sich auch ausdrucken.

$ie serielle Standard Schnittstelle /S7


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>n v#lliger $unkelheit k#nnen wie keineFarben erkennen. )it geschlssenen&ugen nat"rlich auch nicht. 8nd w eskein 5bjekt gibt, fehlt auch die!ugeh#rige Farbe. -icht, Betrachtungund 5bjekt0 Fehlt auch nur eins davn,gibt es keine Farbwahrnehmung. &berwie k#nnen wir uns das &uftreten vnverschiedenen Farben erkl'ren, den8nterschied !wischen dem /t eines&pfels und dem Gelb einer itrne+

$ie Farbverteilung wird mit Spektrum be!eichn

die -ichtbrechung nennt man $ispersin.

$as menschliche &uge kann die Farben des

Spektrums sehen, weil elektrmagnetische

Strahlung dieser Wellenl'ngen in der 1et!haut

Farbrei!e ausl#st. $as -icht der verschiedene

Wellenl'ngenK;, die Spektralfarben, treten in d

/eihenflge /t, 5range, Gelb, Gr"n, Blau, >n

und %ilett auf. $as langwellige /t begren!t d

Bereich des sichtbaren -ichts !ur einen Seite,

kur!wellige %ilett !ur anderen.

%erl'sst man diesen Bereich !ur l'ngerwellige

Strahlung hin, gelangt man in den >nfrartberei

umgekehrt schlie4t an das kur!wellige -icht de

8ltravilettbereich an. Beide Strahlungsarten

k#nnen mit dem menschlichen &uge nicht

wahrgenmmen werden.

$as sichtbare -icht ist nur ein 3eil der

elektrmagnetischen Wellen, die sich durch de

/aum bewegen. $as elektrmagnetische Speerstreckt sich "ber einen riesigen Bereich, es

umfasst /adiwellen mit Wellenl'ngen im


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Y Ein /egenbgen entsteht durch die Brechung

des Snnenlichts in den /egentrpfen, die wie Prismen wirken..

(ilmeterbereich genaus wie Gammastrahlen

Wellenl'ngen um ;C7;?m und k"r!er. $as sicht

Spektrum ist ein win!iger &usschnitt daraus, d

sich ungef'hr vn ?QC nm bis LQC nm erstreck

$as vn einem (#rper !ur"ckgewrfene -icht,

wir als seine Farbe wahrnehmen, ist eine )isc

aus -icht verschiedener Wellenl'ngen innerhal

sichtbaren Spektrums 9&usnahme0 k"nstlich

er!eugtes mnchrmatisches -icht:.

K; Wellenl'nge0 -icht besit!t Wellencharakter

Wellenl'nge ist der &bstand !wischen !wei

benachbarten Schwingungsmaima.

K< nm 91anmeter:0 Eine h'ufig benut!te

)a4einheit f"r die Wellenl'ngen des sichtbare

-ichts. )anchmal wird auch Zm 9)ikrmeter:

verwendet.

;nmR;C7Mmm7R;C7?Zm

;ZmR;C7?mmR;CCCnm

$as menschliche &uge nimmt -icht im sichtbaren Bereich wahr. *-icht* ist aber nicht gleich *Farbe*, sndern !uerst einmal

elektrmagnetische Strahlung, die auf der 1et!haut 1ervenrei!e ausl#st und damit das *Sehen* "berhaupt erm#glicht. $ie spektral

empfindlichen Sinnes!ellen der 1et!haut geben ihre Signale an das Gehirn weiter, w aus diesen >nfrmatinen der Farbeindruck e

Wie &bb. ;M !eigt, ist das Prin!ip der menschlichen Farbwahrnehmung grunds't!lich mit dem %erfahren des Farbmessger'ts vergl

$ie )essmethde dieses in 3eil >beschriebenen Ger'tetDps nennt man $reibereichsverfahren. Es ist der Funktinsweise des mens

&uges nachempfunden.

Eine andere )ethde !ur Farbmessung ist das spektralphtmetrische %erfahren, auf das sp'ter nch genauer eingegangen wird.

Spektralphtmeter messen die spektrale harakteristik des -ichts und errechnen daraus die 1rmfarbwerte auf der Grundlage de

1rmalbebachterfunktinen. us't!lich !u den numerischen Ergebnissen in verschiedenen FarbsDstemen erlauben Spektralpht

direkte grafische $arstellung der spektralen Eigenschaften der 5bjektfarbe.
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Y $ie &bbildungen !eigen das (51>& )>15-3& Spectrphtmeter )7


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Ein 5bjekt absrbiert 3eile des vn der -ichtOuelle kmmenden -ichtes, andere 3eile we

reflektiert. $ieses !ur"ckgewrfene -icht tritt in das &uge ein und er!eugt /ei!e auf der1et!haut, die das Gehirn als *Farbe* des 5bjekts erkennt. Tedes 5bjekt absrbiert und

reflektiert verschiedene 3eile des Spektrums unterschiedlich stark. $iese 8nterschiede

machen die Farbe eines 5bjekts aus.

Wenn wir die Farbe des &pfels mit einem Spektralphtmeter messen,

erhalten wir eine Spektralkurve, wie in &bb. ;La !u sehen. &n dieser (urve

erkennt man, dass der /efleinsgrad 9das %erh'ltnis des !ur"ckgewrfenen

!um einfallenden -icht: im rten Wellenl'ngenbereich hch ist und in den

anderen Bereichen niedrig. $er &pfel reflektiert als haupts'chlich -icht im

rangen und rten Spektralbereich und *schluckt* das -icht der

Wellenl'ngenreginen Gr"n, Blau, >ndig und %ilett 9&bb. ;Lb:. )it 2ilfe

dieser )essmethde k#nnen wir das Wesen der &pfelfarbe genau

ergr"nden.

ur )essung wird das sichtbare Spektrum in kleine, eng begren!te

Wellenl'ngenbereiche !erlegt, die jeweils vn einem anderen Segment des

Sensrs 9!.B. ? Segmente beim )inlta Spektrphtmeter )7


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Beim )essen einer itrne erhalten wir die Spektralkurve in &bb. ;Qa. $ie

/eflein 9der &nteil des !ur"ckgewrfenen -ichts: ist demnach im rten und

gelben Wellenl'ngenbereich hch und im >ndig7 und viletten Bereich

niedrig. Wie &bb. ;Qb !eigt, reflektiert die itrne vrnehmlich -icht gr"ner,

gelber und rter Wellenl'nge, die Spektralanteile >ndig und %ilett werden

absrbiert. $adurch ist die Farbe der itrne charakterisiert. $iese

hchgenaue &nalDse der spektralen usammenset!ung einer 5bjektfarbe ist

weder mit dem &uge nch mit einem $reibereichsmessger't 9dem in 3eil >

besprchenen Ger'tetDp: m#glich, sndern nur mit dem Spektralphtmeter.

Bei der )essung mit einem $reibereichs7Farbmessger't 93eil >7;C: in3eil >erhalten wir ausschlie4lich numerische Ergebnisse in de

verschiedenen FarbsDstemen. $as Spektralphtmeter liefert uns "ber die numerischen $aten hinaus die spektrale /efleinskurv

die gemessene Farbe. Weiterhin bietet das Spektralphtmeter mit seinem hchentwickelten Sensr und dem Einbe!ug der $aten

eine /eihe vn Beleuchtungsbedingungen eine h#here abslute Genauigkeit gegen"ber dem $reibereichsverfahren.

Eine rsafarbene (achel wurde

gemessen. Beim Blick auf die spektrale

/efleinskurve erkennen wir, dass die

(achel -icht in allenWellenl'ngenbereichen reflektiert, wbei

der /efleinsgrad im rangerten

Bereich "ber MCC nm etwas h#her ist als

in den anderen Wellenl'ngenreginen.

$ies ist ein leuchtendes Blau. $ie

/eflein der Wellenl'ngen im Bereich

vn @CC bis ACC nm 9>ndig und Blau: ist

hch, w'hrend das -icht mit l'ngererWellenl'nge als AAC nm kaum

!ur"ckgewrfen, sndern stark absrbiert

wird.

Ein purpurrtes (unststffteil wurde

gemessen. $ie Wellenl'ngen der

/andbereiche des sichtbaren Spektr

9um @CC b!w. LCC nm: wurden starkreflektiert, w'hrend das -icht der /e

!wischen ACC und MCC nm "berwieg

absrbiert wurde.
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)essbjekt ist das blaue -g. $ie

spektrale /efleinskurve 'hnelt jener im

Fall B. Bei genauem %ergleich sehen wir,

dass der /efleinsgrad f"r die

Wellenl'ngen "ber MCC nm nch etwas

geringer ist. $as Blau des -gs ist eine

Spur tiefer.

$er rsafarbene Stff wurde gemessen.

$ie spektrale /eflein im gesamten

Wellenl'ngenbereich ist hch, besnders

bei MCC nm. $ie Wellenl'ngen um AAC nm

wurden am schw'chsten reflektiert, das

gr"ngelbe -icht als am st'rksten

absrbiert.

$ies ist eine kr'ftig rte -ackfarbe. 1

die Wellenl'ngenregin vn MCC bis

nm 9rt und range: wurde stark

reflektiert, das -icht unter MCC nm w

gr#4tenteils absrbiert.

>m3eil >>7


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$as $reibereichsverfahren 9&bb. ntegratin die

1rmfarbwerte aus den /efleinsdaten. F"r den &pfel ergeben sich !um Beispiel die Werte JR


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Wie wir schn im3eil >7E7

1rmlichtarten "bereinstimmen kann der auch nicht. $as )essger't

ermittelt die Farbdaten f"r eine bestimmte Beleuchtungsart, indem es

die auf die eingebaute -ichtOuelle be!genen )essergebnisse auf

die gespeicherten Spektraldaten der gew"nschten Beleuchtung

umrechnet.

Abb. 22a: Normlichtarten

Normlichtart Entspricht mittlerem 3ageslicht 9einschlie4lich

8%7Bereich: mit einer 'hnlichsten Farbtemperatur vn MAC@ ( und

empfiehlt sich daher f"r die )essung vn 5bjekten unter

3ageslichtbedingungen einschlie4lich 8%7Strahlung.

Normlichtart CEntspricht mittlerem 3ageslicht 9hne 8%7Bereich:

mit einer 'hnlichsten Farbtemperatur vn MLL@ ( und empfiehlt sich

daher f"r die )essung vn 5bjekten unter 3ageslichtbedingung des

sichtbaren Spektrums hne 8%7Strahlung.

Normlicht AEntspricht Gl"hlampenlicht mit einer 'hnlichsten

Farbtemperatur vn


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Schauen wir uns an, was passiert, wenn die Farbe unseres 5bjekts 9&pfel: mit einem Spektralphtmeter unter 1rmlichtart 9Be

;: und unter 1rmlichtart & 9Beispiel m Beispiel ; ist die spektrale Einergieverteilung der 1rmlichtart mit gekenn!eichnet, und die spektrale /efleinskurve des

mit . $ie spektrale Energieverteilung des vm &pfel reflektierten -ichts resultiert aus der %erkn"pfung vn und und ist als (u

abgebildet. >n Beispiel < steht f"r die spektrale Energieverteilung der 1rmlichtart &. $ie spektrale /eflein des &pfels entspri

der (urve im Beispiel ;, denn sie ist eine vn der -ichtOuelle unabh'ngige )aterialeigenschaft des 5bjekts. $ie spektrale

Energieverteilung des vm &pfel reflektierten -ichts ergibt sich wiederum aus der %erkn"pfung der (urven und . Beim %ergl

vn und f'llt auf, dass in (urve der rte Wellenl'ngenbereich viel st'rker ausgepr'gt ist. $er &pfel erscheint flglich unter d

1rmlichtart & 9Gl"hlampenlicht: erheblich r#ter. $ieses Beispiel best'tigt die allgemeine Erkenntnis, dass sich die Farbe eines 5bj

unter verschiedenen -ichtOuellen 'ndert. Ein Spektralphtmeter misst direkt die spektrale %erteilung des vm 5bjekt reflektierten

9spektrale /eflein der Prbe:. 8nter Benut!ung der $aten f"r die spektrale Energieverteilung der gew'hlten -ichtart und der

1rmspektralwertfunktinen errechnet das Ger't die Farbwerte f"r die verschiedenen FarbsDsteme.

$eispiel %

$eispiel 2


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Wie wir im vrigen &bschnitt gesehen haben, h'ngt das farbliche &ussehen eines 5bjekts davn ab, unter welcher Beleuchtung es

betrachtet wird. Es gibt eine weitere damit !usammenh'ngende Erscheinung0 wei 5bjekte wirken beispielsweise bei 3ageslicht

gleichfarbig, in einem /aum mit Gl"hlampenlicht !eigen sich jedch Farbunterschiede. $ieses Ph'nmen, dass !wei Farben unter

einen -ichtOuelle gleich aussehen und bei einer anderen -ichtart Farbunterschiede !eigen, nennt man )etamerie. Slche metamer

5bjekte haben unterschiedliche spektrale /efleinskurven, deren >ntegrale sich bei der einen -ichtart !u gleichen Farbwerten

summieren, im anderen Fall !u verschiedenen. $ie 8rsache hierf"r liegt ft in der %erwendung unterschiedlicher Pigmente der

)aterialien.

>n &bb.


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$ie Spektralphtmeter vn )inlta bieten eine %iel!ahl vn Funktinsmerkmalen und eine hhe Genauigkeit.

$aten f"r verschiedenste >E71rmlichtarten sind gespeichert,

damit die )esswerte auf eine %iel!ahl vn -ichtOuellen be!gen

werden k#nnen.

$ie )essergebnisse werden sfrt nach der )essung autmatisch

gespeichert.

$ie serielle Standard7Schnittstelle /S7


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Y $ie &bbildung !eigt das )inlta Spectrphtm)77


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ess!eometrie mit !erichteter $eleuchtun!

Bei dieser )ethde wird die Prbe mit gerichtetem -icht

beleuchtet. )it der Gemetrie @AC findet die Beleuchtung unter

einem Winkel vn @A]< Grad !ur 1rmalen statt und das vn

der Prbe reflektierte -icht wird unter C ];C Grad 91rmale: vmSensr erfasst. )it der Gemetrie C@A findet die Beleuchtung

unter einem Winkel vn C ];C Grad 91rmale: statt und das vn

der Prbe reflektierte -icht wird unter @A ]< Grad !ur 1rmalen

vm Sensr erfasst.

ess!eometrie mit diffuser $eleuchtun! (&u!el!eometrie"

$iese )ethde benut!t eine 8lbrichtische (ugel !ur

gleichm'ssigen Beleuchtung der Betrachtung der Prbe aus

allen /aumrichtungen. 9Eine 8lbrichtische (ugel ist ein

kugelf#rmiges Gebilde, dessen innere 5berfl'che mit einemweissen )aterial wie !.B. Bariumsulfat beschichtet ist und

dadurch f"r eine gleichm'ssig diffuse Streuung des -ichtes

srgt:. Ein Ger't mit der dC Gemetrie beleuchtet die Prbe mit

diffusem -icht und empf'ngt das -icht unter einem Winkel vn C

Grad. Ein Ger't mit der Gemetrie Cd beleuchtet die Prbe

unter C Grad und empf'ngt das vn der Prbe in alle /ichtungen

reflektierte -icht. )ithilfe der SES> 7 Funktin kann das -icht

aus ]A Grad in das )essergebnis eingeschlssen der

ausgeschlssen werden.

&uch wenn die Prben aus dem gleichen )aterial hergestellt wurden,wird die Farbe in &bh'ngigkeit !um Glan! der 5berfl'chen

unterschiedlich wahrgenmmen.

Ein Beispiel0 Warum erscheint eine Farbe stumpfer 9grauer:,

nachdem die 5berfl'che einer gl'n!enden blauen Prbe mit einem

Sandpapier bearbeitet wurde+

Wenn ein Ball gegen eine Wand gewrfen wurde und !ur"ckspringt, sind

\Einfalls7 und /efleinswinkel* jeweils gleich. >n gleicher Weise wird das a

einer gl'n!enden 5berfl'che im Gegenwinkel reflektierte -icht als gerichtet


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/eflein be!eichnet. $iese (mpnente wird wie an einem Spiegel reflekt

$er ungerichtete &nteil der /eflein wird in alle /aumrichtungen gestreut

als diffuse /eflein be!eichnet. $ie Summe aus gerichteter und diffuser

/eflein nennt man 3talreflein.

Bei Prben mit einer gl'n!enden 5berfl'che ist der gerichtete &nteil der

/eflein relativ hch, daf"r aber der diffuse &nteil ums geringer. /auhe

5berfl'chen mit geringem Glan! bewirken einen hhen &nteil an diffuser

/eflein und nur einen geringen &nteil an gerichteter /eflein. Wenn ein

Betrachter eine blaue gl'n!ende (unststffberfl'che im /efleinswinkel

betrachtet, erscheint die Farbe nicht als Blau. $ie Spiegelung der -ichtOuell

addiert sich !ur farbigen /eflein der Prbe. Gew#hnlicherweise wird der

Betrachter einen Bebachtungswinkel au4erhalb des Glan!winkels w'hlen,

die Farbe krrekt beurteilen !u k#nnen. Genaus muss bei einer Farbmess

die gerichtete /eflein ausgeschlssen und nur die diffuse /eflein !urBeurteilung herange!gen werden. $ie Farbe kann dabei je nach Glan!gra

dadurch resultierendem diffusen /efleinsanteil unterschiedlich erscheine

$araus ergibt sich, dass eine Farbe unterschiedlich wahrgenmmen wird,

sich die 5berfl'cheneigenschaften der Prbe 'ndern, da das &uge nur den

diffusen -ichtanteil sieht. Eigentlich sllte sich die Farbe dch nicht 'ndern,

wenn das )aterial das Gleiche geblieben ist. Wie k#nnen wir die Eigenfarb

)aterials hne 5berfl'cheneinfluss erkennen+

$as %erh'ltnis der gerichteten /eflein !u der diffusen /eflein ist abh'

vn der 5berfl'che des 5bjektes. $ie Gesamtmenge des reflektierten -ich

jedch immer gleich, slange )aterial und Pigmentierung gleich bleiben.

$eshalb steigt der diffuse &nteil und sinkt der gerichtete &nteil der /eflei

wenn ein vrher gl'n!endes blaues (unststffteil geschmirgelt wird. $aher

in diesem Fall die Gesamtreflein 9diffus und gerichtet: gemessen werden

$ie Psitin der Glan!falle in den Bedingungen ? 9SE: und @ 9SE:, ge!eigt in &bb. >>7;,macht deutlich, wie die gericht

/eflein bei der Farbmessung ausgeschlssen wird. Wenn diese Glan!falle durch eine wei4e Platte erset!t wird 9wie unter den

Bedingungen A 9S>: und M 9S>: ge!eigt:, dann findet die Farbmessung unter Einschluss der gerichteten /eflein statt. $ie )eth

der Farbmessung unter &usschluss der gerichteten /eflein wird als SE 9Specular mpnent Ecluded: und die unter ihrem

Einschluss 9mittels einer wei4en Platte: als S> 9Specular mpnent >ncluded: be!eichnet.

>m SE )dus wird der gerichtete &nteil der /eflein ausgeschlssen und nur der diffuse &nteil gemessen. $ies f"hrt !u einer

Farbbewertung, die der entspricht, wenn ein Bebachter eine Prbe beurteilt.

>m S> )dus werden diffuse und gerichtete /eflein gleich!eitig gemessen. $iese )ethde der bewertet die Farbe unabh'ngig v

5berfl'chen!ustand des )aterials.

$iese (riterien m"ssen bei der &uswahl eines )essger'tes gr"ndlich "berlegt werden. Einige Ger'te k#nnen jedch S> und SE

simultan messen.

$ie SE7)ethde best'tigt den visuellen Farbeindruck,

wenn 8rmuster und Prbe in der Prduktinskntrlleverglichen werden.

$ie S>7)ethde eignet sich besnders !ur Bestimmung

der der )aterialfarbe im /ahmen einerFarbre!eptberechnung.
http://www2.konicaminolta.eu/eu/Measuring/pcc/de/part3/01.htmlhttp://www2.konicaminolta.eu/eu/Measuring/pcc/de/part3/01.htmlhttp://www2.konicaminolta.eu/eu/Measuring/pcc/de/part3/01.html


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Flures!en!farben scheinen !u leuchten, bwhl sie tats'chlich keine -ichtOuelle

darstellen. Wenn -icht auf ein flures!ierendes )aterial f'llt, wird ein 3eil der Strahlu

absrbiert und in einem anderen Wellenl'ngenbereich 9nrmalerweise bei gr#sserer

Wellenl'nge: als sichtbares -icht wieder emittiert. Wie schn im 3eil >>7


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Wei4e Scken und 2emden leuchten, bwhl der /aum

dunkel der nur mit einem schwachen, viletten -icht

beleuchtet ist. 2aben Sie das schn gesehen+

$ieser /aum wird mit einer -ichtOuelle beleuchtet, die man Schwar!licht nennt. Schwar!licht ist

eine Beleuchtung, die haupts'chlich Wellenl'ngen au4erhalb des sichtbaren Bereichs nut!t. $ieses

-icht wird in $isktheken der !ur Erkennung flures!ierender )arkierungen eingeset!t.

3ats'chlich wird hier Strahlung im 8%7Bereich ausgesandt. $en )aterialien wurde ein

Flures!en!farbstff hin!ugef"gt, der im 8%7Bereich absrbiert und im sichtbaren

Wellenl'ngenbereich wieder aussendet. $as )aterial scheint unter dem Einfluss vn Schwar!licht

!u leuchten.

Ein )aterial erscheint dann in wei4er Farbe, wenn es bei allen sichtbaren Wellenl'ngen ann'hernd

;CCU reflektiert. Bei geringerer /eflein im blauen Wellenl'ngenbereich erscheint das Weiss

leicht gelblich. $eshalb wird in vielen F'llen ein flures!ierendes )aterial 9ptischer &ufheller:

!ugef"gt. $ieser ptische &ufheller erh#ht die /eflein im blauen Bereich, das )aterial erscheint

dadurch wei4er. $as Ergebnis0 Ein weisses 2emd beginnt !u leuchten, wenn es mit Schwar!licht

bestrahlt wird 7 und unter 3ageslicht ist es reinwei4 hne Spur einer %ergilbung. Wenn weisse

Bekleidung wiederhlt gewaschen wurde, vergilbt sie im -aufe der eit. Sie wurde nicht mit gelber

Farbe verschmut!t, sndern der ptische &ufheller wurde allm'hlich ausgewaschen und die

5riginalfarbe kam wieder !um %rschein. $eshalb ist es "blich, vergilbter (leidung durch

Behandlung mit aufhellerhaltigem Waschmittel wieder ein strahlendes Wei4 !u verleihen.


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Bei der )essung vn Pulvern mit einem Spektrphtmeter ist der )esswert vn de

%erdichtung und der 5berfl'che abh'ngig. 8m Fehler !u vermeiden, m"ssen einige

Punkte beachtet werden. $ie Beh'lter 9!.B. Glask"vetten: m"ssen immer desselben

die F"llh#he und %erdichtung des Pulvers knstant und die 5berfl'che glatt und

vergleichbar sein.

Bei hher (rngr#sse wird empfhlen, ein Spektrphtmeter mit einer grssen

)ess#ffnung !u verwenden. $ie )essberfl'che wird dadurch gemittelt mit dem Erg

reprdu!ierbarer )esswerte.

Bei halbtransparenten )aterialien geht das -icht teilweise durch die Schicht und wir

2intergrund mehr der weniger reflektiert. 2ierbei muss ber"cksichtigt werden, dass

2intergrund einen grssen Einfluss auf das )essergebnis haben kann. $urch Erh#h

der Schichtdicke kann dieser Einfluss minimiert werden. &uch srgt ein pakes wei4

2intergrundmaterial f"r knstante Ergebnisse.

5berfl'chen mit Struktur und )ustern f"hren bei kleiner )ess#ffnung !u schlecht

reprdu!ierbaren )essergebnissen. $eshalb sllte die gr#sstm#gliche )essblende

verwendet werden. Nber eine )ehrfachmessung an verschiedenen 5rten der 5berfl

und eine anschliessende )ittelwertsbildung l'sst sich die )essgenauigkeit deutlich

erh#hen.

Bei manchen )aterialien hat eine 3emperatur'nderung auch eine 6nderung der Far

Flge.

$ieses Ph'nmen wird als 3hermchrmie be!eichnet.

ur $urchf"hrung genauer Farbmessungen m"ssen Prben und )essger't eine

knstante definierte 3emperatur aufweisen, am besten durch &ufbewahrung in einem

/aum mit knstantem (lima.


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weidimensinales $iagramm, in das sich die 1rmfarbwertanteile als(rdinaten D b!w. eintragen lassen.

$as -KaKbKFarbsDstem 9auch >E-&B FarbsDstem genannt: stellt einen der gleichabst'ndigen Farbr'ume dar, die ;LM vn der >Edefiniert wurden. F"r die Werte - K, aKund bKgelten flgende Frmeln0

2elligkeitswert -K0

Farbkrdinaten aKund bK0

dabei bedeuten

J, I, 01rmfarbwerte JI der Prbe 9f"r st der =utient JJn, IIn der n kleiner als C,CCQQAM, gelten stattbigen Frmeln die flgenden Gleichungen0

Ein Farbraum, in dem eine bessere Nbereinstimmung !wischen den gemetrischen und den empfundenenFarbabst'nden erreicht wird.


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$er Farbabstand VEKab im -KaKbKFarbraum gibt nur den Betrag der Farbabweichung an, nicht aber die /ichtung0

dabei bedeuten

V-K

, VaK

, VbK

0 $ifferen!en der -K

, aK

und bK

Werte !wischen Prbenfarbe und Be!ugsfarbe.

$em -KKh7SDstem liegt das gleiche $iagramm wie dem -KaKbK7SDstem !ugrunde, es werden jedch Plarkrdinaten benut!t. $er2elligkeitswert -Kist bei beiden SDstemen identisch, die Buntheit Kund der Farbtnwinkel h ergeben sich aus flgenden Frmeln0

dabei bedeutenaK, bK0 Farbkrdinaten im -KaKbKFarbraum

Beim )essen vn Farbabweichungen wird nicht die Winkeldifferen! Vh angegeben, sndern die Farbtndifferen!strecke V2K, die siberechnet0

$as %r!eichen vn V2K ist psitiv, wenn der Farbtnwinkel h der Prbe gr#4er ist als der des Be!ugsbjekts es ist negativ, wennFarbtnwinkel h der Prbe kleiner ist als der des Be!ugsbjekts.

$as 2unter7-ab7FarbsDstem wurde ;@Q vn /. S. 2unter entwickelt. $ie Werte des gleichabst'ndigen Farbraums knnten direkt veinem lichtelektrischen $reibereichs7Farbmessger't abgelesen werden. Flgende Frmeln gelten f"r die Werte dieses FarbsDstems

dabei bedeutenJ, I, 0 1rmfarbwerte der Prbe 9 die ;C71rmfarbwerte , , k#nnen ebenfalls verwendet werden.:JC, IC, C0 1rmfarbwerte eines vllkmmen mattwei4en (#rpers

F"r


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$as -KuKvKFarbsDstem 9auch >E-8% FarbsDstem genannt: stellt einen der gleichabst'ndigen Farbr'ume dar, die ;LM vn der >Edefiniert wurden. F"r die Werte - K, uK, and vKgelten flgende Frmeln0

dabei bedeutenI0 1rmfarbwert I 9der ;C71rmalfarbwert kann ebenfalls verwendet werden.:uH, vH0 Farbkrdinaten der 8S7Farbtafel 9>E ;LM:I, uH, vH0 1rmfarbwert I 9b!w. : und die Farbkrdinaten uH, vH eines vllkmmen mattwei4en (#rpers.

$er Farbabstand VEKuv im -KuKvKFarbraum gibt nur den Betrag der Farbabweichung an, nicht aber die /ichtung0

dabei bedeutenV-K, VuK, VvK0 $ifferen!en der -K, uKund vKWerte !wischen Prbenfarbe und Be!ugsfarbe.

$ie >E78S7Farbtafel wurde ;LM vn der >E festgelegt, um einebessere empfindungsgem'4e Gleichabst'ndigkeit f"r Farben 'hnlicher-euchtdichte !u erreichen. $ie Werte f"r uH und vH lassen sich aus den1rmfarbwerten JI 9der : der auch aus den1rmfarbwertanteilen D berechnen0

dabei bedeutenJ, I, 01rmfarbwerte 9bei %erwendung vn erh'lt man uH;Cund vH;C.:, D01rmfarbwertanteile 9bei %erwendung vn ;CD;Cerh'lt man uH;CandvH;C.:

Bei der Entwicklung dieser Farbabstandsfrmel wurde ber"cksichtigt,dass die Farben im -KaKbKFarbraum nicht ideal gleichm'4ig verteilt sind.

$urch farbraumabh'ngige Wichtungsfaktren swhl der 2elligkeit alsauch vn Bunttn und Buntheit knnte eine verbesserteGleichabst'ndigkeit er!ielt werden. $ie Frmel wurde ;@ vmtechnischen (mitee der >E verabschiedet.

dabei bedeuten

$iese Brsch"re befasst sich "berwiegend mit der Bestimmung

vn 5bjektfarben. 2ier handelt es sich um reflektierende )edien,


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die !ur Entfaltung ihrer Farbe eine fremde -ichtOuelle ben#tigen.

2ier sll kur! der 8nterschied !wischen 5bjektfarben und der

Farbe vn Selbstleuchtern beschrieben werden.

$rei Basiseigenschaften bestimmen die Farbe eines 5bjektes0

-ichtOuelle, 5bjekt und die Wahrnehmung des Bebachters. Bei

der Wahrnehmung einer -ichtfarbe 9Selbstleuchter: sind jedch

nur !wei Faktren ma4gebend0 $ie spektrale %erteilung der

-ichtOuelle und die Wahrnehmung des Bebachters. Flgende

Frmeln beschreiben den usammenhang0

ur )essung vn 5bjektfarben ist es ntwendig, !uerst die

spektrale %erteilung der -ichtOuelle !u bestimmen und im Ger't

als Wertetabelle !u hinterlegen. $ie 5bjektfarbe 'ndert sich mit

der &rt der -ichtOuelle.

Bei der )essung vn Selbstleuchtern muss die spektrale

%erteilung selbst durch die )essung ermittelt werden.

$ie gemetrischen Bedingungen bei der Beleuchtung und beim

Empf'nger m"ssen ber"cksichtigt werden, da sie einen gr4en

Einfluss auf die 5bjektfarbe haben. Sechs Bedingungen wurden

durch die >E festgelegt 9siehe3eil >>>7;:. $iese Bedingungen

be!iehen sich nicht auf die )essung der Farbe eines

Selbstleuchters. Bei -ichtOuellen ist die Farbe und 2elligkeit ft

stark vm Betrachtungswinkel abh'ngig 9!.B. bei -$s:. >n

diesem Fall ist die Festlegung des Bebachtungswinkels

unbedingt ntwendig.

Es gibt verschiedene "bliche )ethden, um eine -ichtOuelle

numerisch !u beschreiben. Sie beinhalten die D7(rdinate

>E ;MC 8S Farbintensit't 9u, v:, die >E ;LM 8S

Farbintensit't 9uK, vK:, und die Farbtemperatur.K&uch der

Farbraum -KuKvK9>E -8%: ist gebr'uchlich. Es muss jedch

StandardlichtOuelle bestimmt sein, da der 8rsprungspunkt i

-KuKvKFarbraum durch einen Standardfarbrt festgelegt ist.

K Beachten Sie da!u die >nfrmatinen auf der flgenden Se

"ber die Farbtemperatur einer -ichtOuelle.
http://www2.konicaminolta.eu/eu/Measuring/pcc/de/part3/01.htmlhttp://www2.konicaminolta.eu/eu/Measuring/pcc/de/part3/01.htmlhttp://www2.konicaminolta.eu/eu/Measuring/pcc/de/part3/01.html


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Wenn die 3emperatur eines 5bjektes ansteigt, erh#ht sich auch

seine thermische Strahlung. ur gleichen eit 'ndert sich auch

seine Farbe vn /t "ber 5range nach Wei4. Ein schwar!er

(#rper absrbiert die gan!e Energie und sendet

Strahlungsenergie aus. $ie ausgesandte Energie steht im

direkten %erh'ltnis !ur 3emperatur des schwar!en (#rpers. $ie

abslute 3emperatur wird als Farbtemperatur be!eichnet. &bb.


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Documents

Farbe des Apfels